The Use of Diatomaceous Earth in Preparation of SiAlON Powder

Utilización de tierra de diatomeas en la preparación de polvo de SiAlON

En este trabajo se preparó el polvo de SiAlON mediante reducción carbotérmica y nitruración de tierra de diatomeas. El origen de la materia prima fue el yacimiento de Lučenec, en la región central de la República Eslovaca. El objetivo era investigar el uso potencial de esta fuente natural como precursor principal para la producción de SiAlONs de bajo coste mediante reducción carbotérmica y nitridación.

INTRODUCCIÓN

Con el progreso tecnológico, los materiales naturales se vuelven insuficientes para satisfacer las crecientes demandas de capacidades y funciones del producto. Hay muchas combinaciones de átomos metálicos y no metálicos que pueden combinarse para formar componentes cerámicos y también son posibles varias disposiciones estructurales para cada combinación de átomos. Esto llevó a los científicos a inventar muchos materiales cerámicos nuevos para cumplir con los crecientes requisitos y demandas en diversas áreas de aplicación.

En términos generales, SIAIONs es un nombre común para una gran familia de aleaciones cerámicas basadas en nitruro de silicio. Inicialmente, se descubrieron antes de aproximadamente 30 años [1 - 3] y se han desarrollado continuamente desde hasta hoy. Hay dos fases de SiAION que son de interés como cerámicas de ingeniería, α-SiAION y β-SiAION, que son soluciones sólidas basadas en modificaciones estructurales de α-Si₃N₄ y β-Si₃N₄.

Se logró una comprensión suficiente de las regularidades básicas de la interrelación entre las propiedades del polvo de partida, los parámetros de procesamiento y las propiedades de los materiales consolidados. La gran cantidad de datos acumulados se evaluó críticamente y se resumió en varias revisiones [4 - 6]. Aunque no se logró el objetivo inicial de crear una cerámica a base de nitruro de silicio de una sola fase sin ninguna fase amorfa intergranular debido a la sinterización transitoria de la fase líquida, la cerámica SiAlON se convirtió en uno de los materiales cerámicos de alta tecnología producidos comercialmente.

La tierra de diatomeas es un sedimento de muchos tipos de diatomeas, algas unicelulares que viven en agua dulce o agua de mar. La tierra de diatomeas de una capa marina está compuesta de dióxido de silicio amorfo y una pequeña cantidad de arcilla y ceniza volcánica. La tierra de diatomeas recolectada de una capa lacustre tiene un contenido de dióxido de silicio más alto que el de la capa marina.

El posible uso de la tierra de diatomeas de los yacimientos de Lucenec como precursor en la producción de β-SiAlON por reducción carbotérmica y nitruración es muy interesante desde el punto de vista económico y supondrá una gran contribución para una mejor valorización de los yacimientos de Lucenec.